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活体电化学生物传感的研究进展
魏欢 , 吴菲 , 于萍 , 毛兰群
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191465
化学物质参与脑内信息传递以及与脑神经相关的各种生理和病理过程,因此,脑神经化学的研究受到了越来越广泛的关注。电化学分析方法能够实现脑内重要神经分子的活体原位和活体在线分析,因而在脑神经生理病理过程的研究中具有重要意义。其中,利用酶、核酸适配体等生物识别元件,合理设计电极/溶液传感界面,进而研制出高选择性和高灵敏度的电化学生物传感器,将为脑化学的活体分析提供重要的途径。本文对电化学生物传感器在脑化学活体分析中的应用进行了评述,并对其未来的发展趋势进行了展望。
关键词: 电化学生物传感器, 活体分析, 活体原位传感, 活体在线分析, 脑化学, 评述
离子选择性电极在脑神经化学活体分析中的研究进展
赵丽君 , 郑卫 , 毛兰群
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191474
脑功能的实现需要多种离子的共同参与,因此,在活体层次实时监测脑内离子的动态变化,对于理解许多生理病理事件具有重要意义。离子选择性电极作为一类电化学传感器,具有成本低、操作简单、能耗低等特点,被广泛应用于活体分析等领域。本文以离子选择性电极的发展历程为主线,主要对其基本构造及其在脑神经化学活体分析领域的应用进行了评述。
关键词: 离子选择性电极, 活体分析, 脑神经化学, 评述
活体微电极抗蛋白质吸附的研究进展
冯涛涛 , 张帅 , 张丽 , 张美宁
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191455
活体电化学分析方法是利用微电极植入特定脑区原位监测脑内神经化学物质动态变化的方法之一,具有高时空分辨率、高灵敏度、对脑组织损伤小等优点。然而,微电极的植入会引发机体产生一系列的排异反应,这将对微电极的电分析性能产生不利影响。一方面,蛋白质的非特异性吸附会导致微电极的灵敏度和选择性下降;另一方面,蛋白质介导的细胞粘附,其代谢过程会导致电极周围的微化学环境改变,从而影响微电极对神经化学物质检测的准确性。最终,电极表面上形成的纤维囊会阻碍电子(电荷)的转移,导致微电极无法正常工作。本文首先简要介绍了蛋白质非特异性吸附对电极电化学性能的影响,以及近年来发展的电极抗蛋白质吸附的方法和策略,对活体原位电化学分析中抗蛋白质吸附的研究进展做评综述,并对活体微电极抗蛋白质吸附存在的问题及未来的发展进行了总结和展望。
关键词: 活体分析, 微电极, 蛋白质吸附, 抗蛋白质吸附, 评述
小鼠脑代谢物活体磁共振波谱分析及与离体样本磁共振波谱与质谱定量分析的比较研究
陈炜 , 雷和花 , 宋涛 , 张利民 , 雷皓
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191439
以水为内标的活体质子磁共振波谱(1H-MRS)可非侵入性、原位、同时、定量分析多种脑代谢物的浓度,在临床神经/精神疾病诊断、疗效评估及相关基础研究中得到广泛应用。为验证以水为内标的活体1H-MRS定量分析的准确性,本研究采集了小鼠纹状体和内侧前额叶脑区的活体1H-MRS,测定了N-乙酰基天冬氨酸(NAA)、谷氨酸(Glu)、牛磺酸(Tau)、谷氨酰胺(Gln)和谷胱甘肽(GSH)这5种代谢物的绝对浓度;随后采集对应脑区的组织样本,经萃取后用液体核磁共振波谱(1H-NMR)和超高效液相色谱-串联质谱联用(UHPLC-MS/MS)法定量分析上述代谢物。经统计比较发现:3种方法所测得的NAA、Glu和Tau的绝对浓度无显著差异,且与文献报道一致,提示活体1H-MRS定量分析具有与离体分析基本一致的准确性。活体1H-MRS和脑组织萃取样本1H-NMR定量分析所得的Gln和GSH的绝对浓度无显著差异。UHPLC-MS/MS测得的Gln和GSH浓度与磁共振方法所得的结果显著不同,这可能是在样品前处理、离子化或定量过程中引入了系统误差所致。本研究初步验证了联合运用活体1H-MRS和离体磁共振/质谱方法对同一脑区中多种代谢物进行同步定量分析的可行性。
关键词: 质子磁共振波谱, 活体分析, 超高效液相色谱-串联质谱, 绝对定量, 内标准